Cos'è materiali albero a gomiti?

Materiali per Alberi a Gomiti

L'albero a gomiti è un componente fondamentale dei motori a combustione interna, responsabile della conversione del moto alternativo dei pistoni in moto rotatorio. La scelta del materiale per l'albero a gomiti è cruciale per garantire la sua resistenza, durabilità e affidabilità. I materiali più comunemente utilizzati sono:

• Acciai al carbonio: Questi acciai offrono un buon compromesso tra costo e prestazioni. Sono adatti per applicazioni meno gravose, come motori di piccola cilindrata o motori utilizzati in condizioni di lavoro meno intense. Un esempio è l'acciaio C45.

• Acciai legati: Gli acciai legati contengono elementi di lega come cromo, nichel, molibdeno e vanadio, che migliorano le loro proprietà meccaniche. Questi acciai offrono una maggiore resistenza alla trazione, alla fatica e all'usura rispetto agli acciai al carbonio, rendendoli adatti per motori ad alte prestazioni o motori che operano in condizioni di lavoro severe. Esempi includono acciaio al cromo-molibdeno e acciaio al nichel-cromo.

• Ghisa sferoidale (Ghisa duttile): La ghisa sferoidale offre una buona combinazione di resistenza, duttilità e smorzamento delle vibrazioni. È più economica degli acciai legati e può essere utilizzata in motori di media potenza. Un esempio è la ghisa sferoidale EN-GJS-400-15.

• Leghe di alluminio: In alcune applicazioni speciali, come motori da competizione o motori leggeri, possono essere utilizzate leghe di alluminio per la loro bassa densità. Tuttavia, le leghe di alluminio hanno una resistenza inferiore rispetto agli acciai e richiedono trattamenti superficiali e design speciali per sopportare le sollecitazioni.

La scelta del materiale dipende da diversi fattori, tra cui:

• Potenza e coppia del motore: Motori con potenze e coppie elevate richiedono materiali con maggiore resistenza.

• Regime di rotazione del motore: Motori che operano a regimi di rotazione elevati richiedono materiali con maggiore resistenza alla fatica.

• Condizioni di lavoro: Motori che operano in condizioni di lavoro severe (alte temperature, carichi elevati, ecc.) richiedono materiali con maggiore resistenza all'usura e alla corrosione.

• Costo: Il costo del materiale è un fattore importante da considerare, soprattutto per motori prodotti in grandi volumi.

• Processo di fabbricazione: Il materiale deve essere adatto al processo di fabbricazione utilizzato per la produzione dell'albero a gomiti (forgiatura, fusione, ecc.).

Oltre al materiale, anche il trattamento termico e il trattamento superficiale dell'albero a gomiti sono importanti per migliorarne le proprietà meccaniche e la resistenza all'usura. I trattamenti termici più comuni includono tempra e rinvenimento. I trattamenti superficiali possono includere nitrurazione o cromatura.